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태양광이야기/DSSC 제작기

6. DSSC제작(2) 실험에 앞서 앞에서도 말씀드렸다시피 간단히 DSSC의 동작원리를 말씀드리면, 아래와 같습니다. 표면에 염료분자가 화학적으로 흡착된 n-형 나노입자 반도체 산화물 전극에 태양빛(가시광선)이 흡수되면 염료분자는 전자-홀 쌍을 생성하며,전자는 반도체 산화물의 전도띠로 주입된다. 반도체 산화물 전극으로 주입된 전자는 나노입자간 계면을 통하여 투명 전도성막으로 전달되어 전류를 발생시키게 된다.염료분자에 생성된 홀은 산화-환원 전해질에 의해 전자를 받아 다시 환원되어 염료감응 태양전지 작동 과정이 완성된다. Written by 칼리우마 더보기
5. DSSC제작(1) 이제 본격적으로 DSSC(염료감응형태양전지)의 제작으로 들어가겠습니다. 앞으로 쓴 글은 DSSC의 제가 나름대로 만들어본 제작 교재를 기초로 하고있습니다. 제가 나름 자료 수집 및 정리해서 만든 글로 무단전제를 하시지 않았으면 좋겠으며 다른 문의는 메일이나 방문록을 통해서 해주시면 감사하겠습니다. 더불어 UCLA 대학과 위스콘신대학,기타의 자료등을 참고하였음을 밝힘니다. 아래는 DSSC의 제작 시(과학교재용) 소요되는 활동 및 소요시간을 정리한 내용입니다. 순서(Procedure) 활동 소요시간(Time) 비고 1 Introduction 소개 [Introduction] 실험1(Experiment 1) 2 Pre-lab 준비 [Preparation] -TiO2 서스펜션 준비 -준비물 배포 45분 3 dev.. 더보기
4.제작시 필요한 재료 태양전지(실리콘 기반)를 일반인이나 학생이 제작한다는 것은 거의 불가능합니다. 이론적으로 안다고 해도 반도체를 제작할 수 있을 정도 규모의 장비와 장소,기술,인력등이 필요하기때문이죠. 그러나,DSSC의 제작은 일반인이라도 쉽게 접근할 수 있습니다. 비록,연구실이나 실험실에서 제작되는 DSSC와 비교하여 많은 차이가 있겠지만 태양전지를 실제로 직접 만들어보는건 이해하는데 있어서 큰 의미가 있을 것 입니다. DSSC의 제작에 필요한 재료에 대해서 간단히 알아보면, 1.전극(electrode) 전극이란 아시다시피 전류를 흐르게하는 물체이며,전자가 나오는 전극을 음극(-).또한 상대전극으로서 촉매작용에 의해 전해질 속의 이온에 전자를 전달하는 역할을 담당하는 양극(+)에 해당하는 전극필요 2.나노다공질의 산화물.. 더보기
3.DSSC의 장단점 최근 태양전지 중 연구개발이 가장 활발하게 이루어지는 쪽이 바로 이 염료감응형태양전지(DSSC) 분야입니다.여타의 태양전지 중에서 특히 염료감응형태양전지가 이슈화 되고 있을까요? 이 부분에 대해서 우선 태양전지의 종류 및 특징을 정리해 보고, 그 이유에 대해서 장단점 및 현황등을 알아보도록 하겠습니다. ======================================================================= 태양전지는 구성하는 물질에 따라 무기 소재의 무기태양전지,유기 소재의 유기태양전지,염료감응형태양전지로 나눌수 있으며, 무기태양전지는 실리콘(Si)반도체와 화합물(GaAs,InP,CdS 등)반도체로.. 또한 실리콘반도체는 결정계와 비결정계(amorphous)로..결정 계 반도체는 .. 더보기
2.DSSC의 작동원리 염료감응태양전지(이하:DSSC)의 작동원리는 광합성(photosynthesis)과 같은 산화-환원(Redux)과정으로 이루어집니다. 작동과정에서의 자세한 물리적,화학적 설명은 이후에 다시 다루기로 하고.. 반응에 따른 작동원리를 순차적으로 정리하면 아래와 같습니다. DSSC 구조 1. 태양광 조사 태양빛(광)이 DSSC의 투명전극을 통과하여,TiO2 나노결정체에 흡수되어있는 염료(dye)를 조사하게 됩니다. 2. 염료전자의 광여기상태로 전이 염료가 태양빛을 흡수하면 염료의 전자가 기저상태(Ground State)에서 여기상태(Excited State)로 변화,즉 광여기(photoexcitation)상태가 됩니다. 3.전자 주입 들뜬 전자는 TiO2의 전도대(conduction band)로 점프하게 됩니다.. 더보기